จะถูกบังคับให้ทิ้งทุ่งที่ไม่มีการปลูก เมื่อวันที่ 1 เมษายนของปีนี้ ซึ่งเป็นวันที่หิมะแพ็คของแคลิฟอร์เนียมักจะอยู่ที่ระดับความลึกที่สุด โดยจะมีน้ำน้อยกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ตามการระบุของกรมทรัพยากรน้ำแห่งแคลิฟอร์เนีย เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม ทะเลสาบ Oroville ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายน้ำชลประทานของ Rystrom และชาวนาในท้องถิ่นรายอื่นๆ ในท้องถิ่น อยู่ที่ระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์

ไม่นานมานี้ ตรงกันข้าม — ฝนตกมากเกินไป — หยุด Rystrom และคนอื่นๆ จากการปลูก “ในปี 2560 และ 2562 เราเลิกกันเพราะน้ำท่วม เราไม่สามารถปลูกได้” เขากล่าว รถแทรกเตอร์ไม่สามารถเคลื่อนตัวผ่านดินโคลนที่อุดมด้วยดินเหนียวเพื่อเตรียมทุ่งสำหรับการเพาะเมล็ด

นักวิจัยรายงานในปี 2018 ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้การเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงของรัฐแย่ลงใน การเร่งรัด “ภาวะโลกร้อน” ปรากฏขึ้นเหนือ Rystrom และผู้ผลิตข้าวอีก 2,500 รายในรัฐโกลเด้น Rystrom กล่าวว่า “พวกเขากำลังพูดถึงสโนว์แพ็คน้อยลงและฝนที่ตกหนักขึ้น” “น่าเป็นห่วงจริงๆ”

เกษตรกรในจีน อินเดีย บังคลาเทศ อินโดนีเซีย เวียดนาม ซึ่งเป็นประเทศที่ปลูกข้าวรายใหญ่ที่สุด เช่นเดียวกับในไนจีเรีย ซึ่งเป็นผู้ผลิตข้าวรายใหญ่ที่สุดของแอฟริกา ก็กังวลเกี่ยวกับความเสียหายที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเกิดขึ้นกับการผลิตข้าว ผู้คนมากกว่า 3.5 พันล้านคนได้รับแคลอรี 20 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่าจากเมล็ดธัญพืชที่นุ่มฟู และความต้องการเพิ่มขึ้นในเอเชีย ละตินอเมริกา และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอฟริกา

ในการประหยัดและส่งเสริมการผลิต ผู้ปลูกข้าว วิศวกร และนักวิจัยได้หันไปใช้กิจวัตรการชลประทานแบบประหยัดน้ำและคลังยีนของข้าวที่เก็บพันธุ์นับแสนที่พร้อมจะแจกจ่ายหรือขยายพันธุ์ในรูปแบบใหม่ที่ทนต่อสภาพอากาศ ด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และนักวิจัยได้ส่งสัญญาณเตือนเกี่ยวกับภัยคุกคามที่เกี่ยวข้อง เช่น การปนเปื้อนสารหนูและโรคจากแบคทีเรีย ความต้องการนวัตกรรมจึงเพิ่มขึ้น

Pamela Ronald นักพันธุศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส กล่าวว่า ถ้าเราสูญเสียพืชผลข้าว เราจะไม่กิน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังคุกคามพื้นที่ปลูกข้าวทั่วโลก โรนัลด์ ผู้ระบุยีนในข้าวที่ช่วยให้พืชสามารถต้านทานโรคและน้ำท่วม กล่าว “นี่ไม่ใช่ปัญหาในอนาคต สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้นในขณะนี้”

ต้นข้าวส่วนใหญ่ปลูกในทุ่งนาหรือในนาซึ่งโดยทั่วไปจะมีน้ำประมาณ 10 เซนติเมตร น้ำท่วมตื้นและสม่ำเสมอนี้ช่วยป้องกันวัชพืชและแมลงศัตรูพืช แต่ถ้าระดับน้ำสูงเกินไปกะทันหัน เช่น น้ำท่วมฉับพลัน ต้นข้าวอาจตายได้

ความสมดุลระหว่างน้ำมากเกินไปและน้ำน้อยเกินไปอาจเป็นอุปสรรคสำหรับชาวนาจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอเชียซึ่งผลิตข้าวกว่า 90% ของโลก สามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เช่น สามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขงในเวียดนาม มีพื้นที่ราบและอุดมสมบูรณ์ซึ่งเหมาะสำหรับการทำนา แต่พื้นที่ลุ่มต่ำเหล่านี้ไวต่อการแกว่งของวัฏจักรของน้ำ และเนื่องจากพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำนั่งอยู่บนชายฝั่ง ความแห้งแล้งนำมาซึ่งภัยคุกคามอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ เกลือ

ผลกระทบของเกลือเห็นได้ชัดเจนในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขง เมื่อแม่น้ำไหลลงสู่ระดับต่ำ น้ำเค็มจากทะเลจีนใต้จะรุกล้ำเข้าไปในบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ซึ่งสามารถเล็ดลอดเข้าไปในดินและคลองชลประทานของนาข้าวสามเหลี่ยมปากแม่น้ำได้

“หากคุณทดน้ำข้าวที่มีรสเค็มเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางช่วง [ที่กำลังเติบโต] คุณมีความเสี่ยงที่จะสูญเสียพืชผล 100 เปอร์เซ็นต์” บียอร์น แซนเดอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติหรือ IRRI กล่าว ซึ่งตั้งอยู่ในเวียดนาม

ในฤดูแล้งปี 2558 และ 2559 น้ำเค็มเข้าถึงแผ่นดินได้ไกลถึง 90 กิโลเมตร ทำลายนาข้าว 405,000 เฮกตาร์ ในปี 2019 และ 2020 ความแห้งแล้งและการบุกรุกของน้ำเค็มกลับมาอีกครั้ง ส่งผลให้ข้าวเสียหาย 58,000 เฮกตาร์ ด้วยอุณหภูมิในภูมิภาคที่เพิ่มสูงขึ้น สภาวะเหล่านี้ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คาดว่าจะทวีความรุนแรงขึ้นและแพร่หลายมากขึ้นตามรายงานปี 2020 โดยคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจและสังคมสำหรับเอเชียและแปซิฟิก

จากนั้นก็เกิดเหตุการณ์ที่น่าวิตก: ในแต่ละปีตั้งแต่ประมาณเดือนเมษายนถึงตุลาคม มรสุมฤดูร้อนจะเปิดก๊อกน้ำเหนือแนวเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณน้ำฝนในเอเชียใต้ถูกทิ้งในช่วงฤดูนี้ และอาจทำให้เกิดน้ำท่วมฉับพลัน

บังคลาเทศเป็นหนึ่งในผู้ผลิตข้าวที่มีแนวโน้มน้ำท่วมมากที่สุดในภูมิภาค เนื่องจากตั้งอยู่บริเวณปากแม่น้ำคงคา พรหมบุตร และแม่น้ำเมกห์นา ในเดือนมิถุนายน 2020 ฝนมรสุมได้ท่วมประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ของประเทศ ทำลายนาข้าวประมาณ 83,000 เฮกตาร์ อ้างจากกระทรวงเกษตรของบังกลาเทศ และอนาคตก็โล่งใจเล็กน้อย นักวิจัยรายงานวันที่ 4 มิถุนายนในScience Advancesว่าฝนมรสุมในเอเชียใต้จะทวีความรุนแรงมากขึ้นด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

น้ำขึ้นและลงไม่ใช่เรื่องราวทั้งหมด โดยทั่วไปแล้วข้าวจะเติบโตได้ดีที่สุดในที่ที่มีอากาศร้อนและเย็นในตอนกลางคืน แต่ในหลายพื้นที่ปลูกข้าว อุณหภูมิจะร้อนเกินไป ต้นข้าวมีความเสี่ยงต่อความเครียดจากความร้อนมากที่สุดในช่วงกลางของการเจริญเติบโต ก่อนที่พืชจะเริ่มสร้างเนื้อในเมล็ดข้าว ความร้อนจัดที่สูงกว่า 35˚ C สามารถลดจำนวนเมล็ดพืชได้ในเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์หรือหลายวัน ในเดือนเมษายนในบังคลาเทศ อุณหภูมิ 36˚C สองวันติดต่อกันได้ทำลายข้าวหลายพันเฮกตาร์

ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เหตุการณ์ความร้อนจัดดังกล่าวคาดว่าจะกลายเป็นเรื่องปกติของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิจัยรายงานในเดือนกรกฎาคมในอนาคตของโลก และยังมีผลที่ตามมาสำหรับข้าวในโลกที่ร้อนขึ้นอีกด้วย

หนึ่งในภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือโรคใบไหม้จากแบคทีเรีย ซึ่งเป็นโรคพืชถึงตายที่เกิดจากแบคทีเรียXanthomonas oryzae pv. อ อริซ่า . โรคนี้พบมากที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และเพิ่มขึ้นในแอฟริกา มีรายงานว่าได้ลดผลผลิตข้าวได้ถึงร้อยละ 70 ในฤดูกาลเดียว

Jan Leach นักพยาธิวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโดในฟอร์ตคอลลินส์กล่าวว่า “เรารู้ว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้น โรคจะยิ่งแย่ลง” ยีนส่วนใหญ่ที่ช่วยให้ข้าวต่อสู้กับโรคราน้ำค้างดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เธออธิบาย

และในขณะที่โลกร้อนขึ้น พรมแดนใหม่อาจเปิดกว้างสำหรับเชื้อโรคในข้าว การศึกษาเกี่ยวกับ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของธรรมชาติในเดือนสิงหาคมชี้ให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น ต้นข้าว (และพืชผลอื่นๆ อีกมาก) ที่ละติจูดเหนือ เช่น ในประเทศจีนและสหรัฐอเมริกาจะมีความเสี่ยงสูงที่จะติดเชื้อก่อโรค

ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหาสารหนูสองด้าน ในการศึกษาวิจัยเรื่องNature Communications ในปี 2019 E. Marie Muehe นักชีวธรณีเคมีที่ศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อม Helmholtz ในเมืองไลพ์ซิก ประเทศเยอรมนี ซึ่งตอนนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด แสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาพอากาศในอนาคต สารหนูจำนวนมากจะแทรกซึมเข้าไปในพืชข้าว สารหนูที่มีสารหนูสูงจะเพิ่มความเสี่ยงต่อสุขภาพของการกินข้าวและทำให้การเจริญเติบโตของพืชลดลง

สารหนูเกิดขึ้นตามธรรมชาติในดิน แม้ว่าในภูมิภาคส่วนใหญ่จะมีธาตุที่เป็นพิษอยู่ในระดับที่ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม ข้าวมีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อนสารหนูเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นข้าวที่ปลูกในสภาพที่มีน้ำท่วมขัง ดินข้าวขาดออกซิเจน และจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นพิษนี้จะปลดปล่อยสารหนูออกจากดิน เมื่อสารหนูอยู่ในน้ำแล้ว ต้นข้าวก็สามารถดึงมันเข้ามาทางรากได้ จากนั้นธาตุจะกระจายไปทั่วเนื้อเยื่อและเมล็ดพืชของพืช

Muehe และทีมของเธอปลูกข้าวพันธุ์แคลิฟอร์เนียในดินที่มีสารหนูต่ำในท้องถิ่นภายในเรือนกระจกที่มีการควบคุมสภาพอากาศ การเพิ่มอุณหภูมิและระดับคาร์บอนไดออกไซด์ให้เข้ากับสถานการณ์สภาพอากาศในอนาคต ช่วยเพิ่มกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินนาข้าว และเพิ่มปริมาณสารหนูในธัญพืช Muehe กล่าว และที่สำคัญผลผลิตข้าวลดลง ในดินแคลิฟอร์เนียที่มีสารหนูต่ำภายใต้สภาพอากาศในอนาคต ผลผลิตข้าวลดลง 16 เปอร์เซ็นต์

ตามที่นักวิจัย แบบจำลองที่คาดการณ์การผลิตข้าวในอนาคตไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบของสารหนูต่อผลผลิตการเก็บเกี่ยว หมายความว่าอย่างไร Muehe กล่าวคือการคาดการณ์ในปัจจุบันมีการประเมินค่าข้าวที่จะผลิตในอนาคตสูงเกินไป

จัดการความกระหายของข้าว
จากบนยอดตลิ่งที่ขอบทุ่งนาแห่งหนึ่ง Rystrom เฝ้าดูน้ำที่พุ่งออกมาจากท่อ น้ำท่วมนาข้าวที่เต็มไปด้วยต้นข้าว “ในปีแบบนี้ เราตัดสินใจปั๊มนม” เขากล่าว

สามารถเจาะน้ำบาดาลได้ Rystrom เหลือเพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของทุ่งนาของเขาที่ไม่ได้ปลูกในฤดูปลูกนี้ “ถ้าทุกคนสูบน้ำจากดินมาทำนาทุกปี” เขายอมรับ มันคงจะไม่ยั่งยืน

วิธีการหนึ่งที่เป็นมิตรกับภัยแล้งที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางคือ “การเปียกและการทำให้แห้งสลับกัน” หรือน้ำท่วมเป็นช่วงๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับน้ำท่วมและการระบายน้ำในนาข้าวในรอบ 1 ถึง 10 วัน ซึ่งตรงข้ามกับการรักษาระดับน้ำท่วมอย่างต่อเนื่อง การปฏิบัตินี้สามารถลดการใช้น้ำได้ถึงร้อยละ 38 โดยไม่ต้องเสียสละผลผลิต นอกจากนี้ยังทำให้ดินมีเสถียรภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวและลดระดับสารหนูในข้าวโดยนำออกซิเจนเข้าสู่ดินมากขึ้น ขัดขวางจุลินทรีย์ที่ปล่อยสารหนู หากปรับให้เหมาะสมก็อาจปรับปรุงผลผลิตพืชได้เล็กน้อย

แต่ประโยชน์ในการประหยัดน้ำของวิธีนี้จะดีที่สุดเมื่อใช้กับดินที่มีการซึมผ่านได้สูง เช่น ในรัฐอาร์คันซอและส่วนอื่นๆ ของสหรัฐฯ ตอนใต้ ซึ่งปกติแล้วต้องใช้น้ำปริมาณมากเพื่อให้น้ำท่วมขัง Bruce Linquist ผู้เชี่ยวชาญด้านข้าวกล่าว ที่การขยายสหกรณ์มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ดินที่อุดมด้วยดินเหนียวของหุบเขาแซคราเมนโตระบายน้ำได้ไม่ดี ดังนั้นการประหยัดน้ำในฟาร์ม Rystrom จึงมีน้อย เขาไม่ได้ใช้วิธีการ

การสร้างเขื่อน ระบบคลอง และอ่างเก็บน้ำสามารถช่วยเกษตรกรลดความผันผวนของวัฏจักรของน้ำ แต่สำหรับบางคน วิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับสภาพอากาศของข้าวอยู่ที่การปรับปรุงพันธุ์พืชเอง

คอลเลกชันข้าวที่ใหญ่ที่สุดในโลกถูกเก็บไว้ใกล้ขอบด้านใต้ของอ่าวลากูนา เดอ เบย์ในประเทศฟิลิปปินส์ ในเมืองลอส บาโญส ที่นั่น International Rice Genebank ซึ่งบริหารจัดการโดย IRRI มีเมล็ดพันธุ์ข้าวกว่า 132,000 สายพันธุ์จากฟาร์มทั่วโลก

เมื่อมาถึงลอส บาโญส เมล็ดเหล่านั้นจะถูกทำให้แห้งและผ่านกรรมวิธี ใส่ในถุงกระดาษและย้ายเข้าไปอยู่ในสถานที่จัดเก็บสองแห่ง อันแรกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 2 ถึง 4 องศาเซลเซียส ซึ่งเมล็ดสามารถถอนออกได้ทันที และอีกเมล็ดหนึ่งแช่เย็นไว้ที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียส การจัดเก็บระยะยาว เพื่อความปลอดภัยเป็นพิเศษ เมล็ดพันธุ์สำรองจะถูกเก็บไว้ที่ National Center for Genetic Resources Preservation ใน Fort Collins, Colo. และ Svalbard Global Seed Vault ซึ่งซ่อนตัวอยู่ในภูเขาในนอร์เวย์

ทั้งหมดนี้ทำขึ้นเพื่อปกป้องความหลากหลายทางชีวภาพของข้าวและสะสมสารพันธุกรรมที่สามารถนำมาใช้ในการเพาะพันธุ์ข้าวในอนาคตได้ เกษตรกรไม่ได้ใช้พันธุ์ที่เก็บไว้มากมายอีกต่อไป แทนที่จะเลือกสายพันธุ์ใหม่ที่ให้ผลผลิตสูงกว่าหรือแข็งแรงกว่า อย่างไรก็ตาม แนวทางแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศอาจถูกซ่อนอยู่ใน DNA ของสายพันธุ์เก่าเหล่านั้น โรนัลด์จาก UC Davis กล่าวว่า “นักวิทยาศาสตร์มักจะมองผ่านคอลเล็กชันนั้นเพื่อดูว่าสามารถค้นพบยีนที่ไม่ได้ใช้งานอยู่ได้หรือไม่ “นั่นคือวิธีที่Sub1ถูกค้นพบ”

ยีนSub1ช่วยให้ต้นข้าวสามารถทนต่อช่วงเวลาที่จมอยู่ใต้น้ำได้อย่างสมบูรณ์เป็นเวลานาน มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2539 ในข้าวหลากหลายชนิดที่ปลูกในรัฐโอริสสาของอินเดีย และผ่านการเพาะพันธุ์ได้รวมเข้ากับพันธุ์ที่ปลูกในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมของเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ Sub1 -wielding พันธุ์ที่เรียกว่า “ข้าวสกูบา” สามารถอยู่รอดได้นานกว่าสองสัปดาห์จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด เป็นประโยชน์สำหรับเกษตรกรที่มีทุ่งนาที่เสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วมฉับพลัน

นักวิจัยบางคนมองข้ามความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่เก็บรักษาไว้ในธนาคารยีนของข้าว แทนที่จะค้นหายีนที่มีประโยชน์จากสายพันธุ์อื่น รวมทั้งพืชและแบคทีเรีย แต่การแทรกยีนจากสปีชีส์หนึ่งไปยังอีกสปีชีส์หนึ่ง หรือการดัดแปลงพันธุกรรมยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของข้าวดัดแปลงพันธุกรรมคือ ข้าวสีทอง ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหาการขาดสารอาหารในเด็กบางส่วน เมล็ดข้าวสีทองอุดมไปด้วยเบต้าแคโรทีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ นักวิจัยได้ผสมยีนจากดอกแดฟโฟดิลและยีนจากแบคทีเรียในข้าวในเอเชียเพื่อสร้างข้าว

สามทศวรรษผ่านไปนับตั้งแต่การพัฒนาครั้งแรก และมีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่ถือว่าข้าวสีทองปลอดภัยสำหรับการบริโภค เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ฟิลิปปินส์กลายเป็นประเทศแรกที่อนุมัติการผลิตข้าวสีทองเชิงพาณิชย์ Abdelbagi Ismail นักวิทยาศาสตร์หลักของ IRRI กล่าวโทษการยอมรับช้าในการรับรู้ของสาธารณชนและผลประโยชน์เชิงพาณิชย์ที่ต่อต้านสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมหรือ GMOs ( SN: 2/6/16, p. 22 )

เมื่อมองไปข้างหน้า สิ่งสำคัญสำหรับประเทศต่างๆ ที่จะต้องยอมรับข้าวจีเอ็มโอ อิสมาอิลกล่าว ประเทศกำลังพัฒนา โดยเฉพาะประเทศในแอฟริกาที่ต้องพึ่งพาพืชผลมากขึ้น จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากเทคโนโลยีนี้ ซึ่งสามารถผลิตพันธุ์ใหม่ได้เร็วกว่าการผสมพันธุ์ และอาจช่วยให้นักวิจัยสามารถรวมคุณลักษณะเข้ากับต้นข้าวที่การเพาะพันธุ์แบบธรรมดาไม่สามารถทำได้ ถ้าข้าวสีทองจะได้รับการยอมรับจากทั่วโลก ก็สามารถเปิดประตูสู่พันธุ์ใหม่ที่มีการดัดแปลงพันธุกรรมจากสภาพอากาศและโรคที่ยืดหยุ่นได้ อิสมาอิลกล่าว “มันต้องใช้เวลา” เขากล่าว “แต่มันจะเกิดขึ้น”

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นสัตว์ร้ายหลายหัว และแต่ละพื้นที่ปลูกข้าวจะประสบปัญหาเฉพาะของตนเอง การแก้ปัญหาดังกล่าวจะต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างเกษตรกรในท้องถิ่น เจ้าหน้าที่ของรัฐ และชุมชนนักวิจัยนานาชาติ

“ฉันอยากให้ลูกๆ ของฉันมีโอกาสได้ลองสิ่งนี้” Rystrom กล่าว “คุณต้องทำมากกว่าแค่ทำนา คุณต้องคิดถึงคนรุ่นหลัง” ข้าวที่ทนต่อสภาพอากาศ
เพื่อให้ชามข้าวทั่วโลกเต็ม นักวิจัยได้เพาะพันธุ์ข้าวใหม่ที่สามารถทนต่อความเครียด เช่น ภัยแล้ง น้ำท่วม และเกลือได้

Sahbhagi Dhan : ข้าวพันธุ์ดั้งเดิมใช้เวลาเก็บเกี่ยว 120 ถึง 150 วันและต้องการการชลประทานสี่ครั้ง Sahbhagi Dhan เป็นพันธุ์ที่ทนแล้งได้หลังจาก 105 วันและมีเพียงสองชลประทาน ในสภาวะปกติ ข้าวจะผลิตข้าวได้ประมาณสองเท่า (4 ถึง 5 เมตริกตันต่อเฮกตาร์) เมื่อเทียบกับพันธุ์ท้องถิ่นอื่นๆ ในอินเดีย ภายใต้สภาวะแห้งแล้ง จะผลิตหนึ่งถึงสองเมตริกตันต่อเฮกตาร์ พันธุ์พื้นเมืองไม่มีผลผลิต

ข้าว สกูบา : Sub1ซึ่งเป็นยีนที่ทนต่อการจมน้ำ ได้รับการเพาะพันธุ์เป็นพันธุ์ข้าวสกูบา โดยปกติข้าวจะตายหลังจากจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมดสามถึงสี่วัน หลายพันธุ์จะสูญเสียตัวเองจนตายโดยพยายามเติบโตอย่างรวดเร็วสู่ผิวน้ำ อย่างไรก็ตาม พันธุ์ Sub1 (ตามภาพ) ละเว้นจากการเติบโตอย่างรวดเร็ว และสามารถทนต่อใต้น้ำได้นานถึงสองสัปดาห์ สามารถเอาชีวิตรอดจากน้ำท่วมฉับพลันของมรสุมฤดูร้อน

ข้าวทนเค็ม : ทำโดยการแทรกพื้นที่ของจีโนมที่เรียกว่า Saltol ข้าวพันธุ์ที่ทนต่อเกลือจะสามารถควบคุมปริมาณโซเดียมไอออนที่เป็นพิษในปริมาณสูงในเนื้อเยื่อได้ดีขึ้น Saltol ถูกรวมเข้ากับพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงทั่วโลก

ด้วยดินที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการเพาะปลูก ที่ดินส่วนใหญ่ในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐได้รับการดัดแปลงจากทุ่งหญ้าแพรรีเป็นทุ่งเกษตรกรรม เหลือน้อยกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์ของทุ่งหญ้าแพรรีดั้งเดิม

การเปลี่ยนแปลงนี้ในช่วง 160 ปีที่ผ่านมาส่งผลให้เกิดอัตราการพังทลายของดินในภูมิภาคนี้และไม่ยั่งยืน นักวิจัยรายงานใน อนาคต ของโลก มีนาคม การกัดเซาะคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของอัตราที่กระทรวงเกษตรสหรัฐกล่าวว่ามีความยั่งยืน หากยังคงดำเนินต่อไปอย่างไม่ลดละก็อาจจำกัดการผลิตพืชผลในอนาคตได้อย่างมาก นักวิทยาศาสตร์กล่าว

ในการศึกษาครั้งใหม่ ทีมวิจัยมุ่งเน้นไปที่การกัดเซาะที่ลาดชัน – หน้าผาเล็กๆ ที่เกิดจากการกัดเซาะ – ซึ่งอยู่ที่รอยต่อระหว่างทุ่งหญ้าแพรรีและทุ่งเกษตรกรรม ( SN: 1/20/96 ) ไอแซก ลาร์เซน นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ กล่าวว่า “เศษทุ่งหญ้าหายากเหล่านี้ซึ่งกระจัดกระจายไปทั่วแถบมิดเวสต์เป็นพื้นที่อนุรักษ์พื้นผิวการตั้งถิ่นฐานก่อนยุโรป-อเมริกา”

ที่ไซต์ 20 แห่งใน 9 รัฐในแถบมิดเวสต์ของตะวันตก โดยไซต์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในไอโอวา ลาร์เซนและเพื่อนร่วมงานใช้ระบบ GPS เฉพาะเพื่อสำรวจระดับความสูงของทุ่งหญ้าแพรรีและทุ่งนา ระบบ GPS นั้น “บอกคุณว่าคุณอยู่ที่ไหนภายในระยะประมาณ 1 เซนติเมตรบนพื้นผิวโลก” ลาร์เซ่นกล่าว สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถตรวจจับความแตกต่างแม้เพียงเล็กน้อยระหว่างความสูงของทุ่งหญ้ากับพื้นที่เพาะปลูก

ในแต่ละไซต์ นักวิจัยทำการวัดเหล่านี้ตั้งแต่ 10 จุดขึ้นไป จากนั้นทีมงานวัดการกัดเซาะโดยเปรียบเทียบความแตกต่างของระดับความสูงของพื้นที่ทำการเกษตรและทุ่งหญ้าแพรรี นักวิจัยพบว่าพื้นที่การเกษตรอยู่ต่ำกว่าพื้นที่ทุ่งหญ้าโดยเฉลี่ย 0.37 เมตร

ซึ่งสอดคล้องกับการสูญเสียดินประมาณ 1.9 มิลลิเมตรต่อปีจากพื้นที่เกษตรกรรม นับตั้งแต่เริ่มทำการเกษตรแบบดั้งเดิมในพื้นที่เหล่านี้ประมาณหนึ่งศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา นักวิจัยคำนวณ อัตราดังกล่าวเกือบสองเท่าของค่าสูงสุดหนึ่งมิลลิเมตรต่อปีที่ USDA พิจารณาว่ายั่งยืนสำหรับสถานที่เหล่านี้

มีสองวิธีหลักที่ USDA ประเมินอัตราการกัดเซาะในภูมิภาคในปัจจุบัน วิธีหนึ่งประเมินอัตราที่จะประมาณหนึ่งในสามของที่รายงานโดยนักวิจัย อีกคนหนึ่งประเมินว่าอัตราเป็นเพียงหนึ่งในแปดของอัตราของนักวิจัย การประมาณการของ USDA นั้นไม่รวมการไถพรวน ซึ่งเป็นกระบวนการทำการเกษตรแบบธรรมดาซึ่งใช้เครื่องจักรในการพลิกดินและเตรียมสำหรับการเพาะปลูก โดยการทำลายโครงสร้างของดินการไถพรวนจะเพิ่มการไหลบ่าของผิวดินและการพังทลายเนื่องจากการเคลื่อนตัวของดินที่ลาดลง

Larsen และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าพวกเขาต้องการเห็นการไถพรวนรวมอยู่ในค่าประมาณการพังทลายของ USDA จากนั้น ตัวเลขของ USDA อาจสอดคล้องกับดินที่มีปริมาณมหาศาลถึง 57.6 พันล้านเมตริกตันที่นักวิจัยประเมินได้สูญเสียไปทั่วทั้งภูมิภาคในช่วง 160 ปีที่ผ่านมา

“การสูญเสียดินครั้งใหญ่นี้ทำให้การผลิตอาหารลดลง” Larsen กล่าว การวิจัยแสดงให้เห็นเมื่อความหนาของดินลดลงปริมาณข้าวโพดที่ปลูกได้สำเร็จในรัฐไอโอวาก็ลดลง และการหยุดชะงักของการจัดหาอาหารอาจดำเนินต่อไปหรือแย่ลงหากอัตราการกัดเซาะยังคงมีอยู่

ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อว่าปริมาณดินเฉลี่ยที่สูญเสียในแต่ละปียังคงทรงตัวตั้งแต่เริ่มทำการเกษตรในภูมิภาค Michael Kucera นักปฐพีวิทยากล่าวว่าการกัดเซาะส่วนใหญ่ที่นักวิจัยวัดได้อาจเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ก่อนหน้านี้ของไซต์เหล่านี้ ย้อนหลังไปถึงเมื่อเกษตรกร

บางทีอัตราการกัดเซาะในปัจจุบันอาจชะลอตัวลง Kucera ซึ่งเป็นผู้ดูแลฐานข้อมูลการกัดเซาะแห่งชาติที่ศูนย์สำรวจดินแห่งชาติของ USDA ในลิงคอล์น Neb กล่าว

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตเพื่อช่วยลดการกัดเซาะในอนาคต เกษตรกรสามารถใช้การเพาะปลูกแบบไม่ต้องไถพรวนและพืชคลุมพืช การปลูกพืชคลุมดินในช่วงนอกฤดูกาล เกษตรกรจะลดเวลาที่ดินโล่ง ทำให้ไม่เสี่ยงต่อลมและน้ำกัดเซาะ

ในสหรัฐอเมริกา แนวทางปฏิบัติแบบไม่ต้องไถไถพรวนและที่คล้ายกันเพื่อช่วยจำกัดการกัดเซาะได้ถูกนำมาใช้อย่างน้อยในบางครั้งโดย ร้อยละ 51 ของชาวไร่ข้าวโพด ฝ้าย ถั่วเหลือง และข้าวสาลีตามรายงานของ USDA บรูโน บาสโซ นักวิจัยด้านการเกษตรแบบยั่งยืนจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่า แต่พืชคลุมดินนั้นถูกใช้เพียงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของกรณีที่เป็นไปได้เท่านั้น “มีค่าใช้จ่าย 40 ถึง 50 ดอลลาร์ต่อเอเคอร์ในการปลูกพืชคลุมดิน” เขากล่าว แม้ว่าจะมีเงินทุนสนับสนุนบางส่วนจากรัฐบาล แต่ “ไม่สนับสนุนต้นทุนของพืชคลุม” และจำเป็นต้องมีแรงจูงใจเพิ่มเติม เขากล่าว

Keith Berns เกษตรกรที่เป็นเจ้าของร่วมและดำเนินการ Green Cover Seed ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในเมือง Bladen รัฐ Neb เพื่อใช้กลยุทธ์ที่ไม่ต้องไถพรวนให้เป็นไปตามแผนดังกล่าว บริษัทของเขาจัดหาเมล็ดพันธุ์พืชที่ครอบคลุมและกำหนดเอง ส่วนผสมของเมล็ดพืช เขายังใช้วิธีปฏิบัติแบบไม่ต้องไถพรวนมาหลายทศวรรษแล้ว

เพื่อให้ประสบความสำเร็จ เกษตรกรต้องตัดสินใจว่าพืชคลุมดินชนิดใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับที่ดินของพวกเขา เมื่อใดควรปลูก และเมื่อ ใดควรฆ่า การปฏิบัติตามกฎเกณฑ์เหล่านี้ ซึ่งอาจซับซ้อนกว่าการทำฟาร์มแบบเดิมๆ อาจ “ทำได้ยากในวงกว้าง” เบิร์นส์กล่าว

พืชคลุมดินสามารถให้ประโยชน์ได้เช่น ช่วยเกษตรกรซ่อมแซมการกัดเซาะและควบคุมวัชพืชภายในปีแรกของการปลูก แต่อาจต้องใช้เวลาหลายปีกว่าผลประโยชน์ทางการเงินของพืชผลจะเกินต้นทุน ชาวนาบางคนไม่ได้เป็นเจ้าของที่ดินด้วยซ้ำ ทำให้การลงทุนในพืชผลมีกำไรน้อยลง Berns กล่าว

การสร้างสุขภาพของดินอาจใช้เวลาครึ่งทศวรรษ Basso กล่าว “การเกษตรมักเผชิญกับการตัดสินใจที่มองการณ์ไกลและขับเคลื่อนเศรษฐกิจอยู่เสมอ เมื่อเทียบกับความยั่งยืนในระยะยาวของทั้งองค์กร”

คำถามหรือความคิดเห็นเกี่ยวกับบทความนี้? ส่งอีเมลถึงเราที่ feedback@sciencenews.org

การอ้างอิง
EA Thaler และคณะ อัตราการพังทลายของดินโดยมนุษย์ในอดีตในแถบมิดเวสต์ ของสหรัฐ อนาคตของโลก . ฉบับที่ 10 มีนาคม 2565 ดอย: 10.1029/2021EF002396

รายงานโฆษณา
เรื่องที่เกี่ยวข้อง
ทีมทำงานเพื่อทำลายขีปนาวุธที่ยังไม่ระเบิด คนสองคนยืนอยู่รอบเสาเล็กๆ ในพื้นที่ขุด โดยมีรถสีน้ำเงินอยู่ไกลๆ
วิทยาศาสตร์และสังคม
การรุกรานของรัสเซียอาจก่อให้เกิดอันตรายระยะยาวต่อดินอันมีค่าของยูเครน
โดย Rebecca Dzombak21 มิถุนายน 2565
ทุ่งที่มีทิวสนสลับกับเถาองุ่นเป็นแถว
โลก
การผสมผสานระหว่างต้นไม้และพืชผลสามารถช่วยได้ทั้งเกษตรกรและสภาพอากาศ
โดย Jonathan Lambert14 กรกฎาคม 2564

สุขภาพและการแพทย์
โรคในประเทศ: สัตว์เลี้ยงแปลก ๆ พาเชื้อโรคกลับบ้าน ที่เรากินมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกที่น่าประหลาดใจซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ตามผลการศึกษา 2 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในปี 2564

“เมื่อมีคนพูดถึงระบบอาหาร พวกเขามักจะคิดถึงวัวในทุ่ง” นักสถิติ Francesco Tubiello ผู้เขียนหลักของรายงานฉบับหนึ่งกล่าวซึ่งปรากฏในจดหมายวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อเดือนมิถุนายนปีที่ แล้ว จริงอยู่ วัวเป็นแหล่งก๊าซมีเทนหลัก ซึ่งเหมือนกับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ที่ดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศ แต่ก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซที่ทำให้โลกร้อนอื่นๆ ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งอื่นๆ หลายแห่งตลอดห่วงโซ่การผลิตอาหาร

ก่อนปี 2564 นักวิทยาศาสตร์อย่าง Tubiello แห่งองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ ตระหนักดีว่าการเปลี่ยนแปลงทางการเกษตรและการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้องนั้นคิดเป็น 20% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลก การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินดังกล่าวรวมถึงการตัดไม้ทำลายป่าเพื่อเปิดทางให้ปศุสัตว์กินหญ้าและสูบน้ำใต้ดินไปยังทุ่งน้ำท่วมเพื่อการเกษตร

แต่เทคนิคการสร้างแบบจำลองใหม่ที่ใช้โดย Tubiello และเพื่อนร่วมงาน รวมทั้งการศึกษาจากกลุ่มที่คณะกรรมาธิการยุโรป Tubiello ได้ร่วมงานด้วย ได้นำมาซึ่งความกระจ่างอีกประการหนึ่งของการปล่อยมลพิษ: ห่วงโซ่อุปทานอาหาร ขั้นตอนทั้งหมดที่นำอาหารจากฟาร์มไปยังจานของเราไปยังหลุมฝังกลบ — การขนส่ง การแปรรูป การปรุงอาหาร และเศษอาหาร — ทำให้การปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารเพิ่มขึ้นจาก 20 เปอร์เซ็นต์เป็น 33 เปอร์เซ็นต์

เพื่อชะลอการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ อาหารที่เรากินสมควรได้รับความสนใจอย่างมาก เช่นเดียวกับการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล Amos Tai นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยจีนแห่งฮ่องกงกล่าว ภาพรวมของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารแสดงให้เห็นว่าโลกจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงอย่างมากต่อระบบอาหาร หากเราต้องการบรรลุเป้าหมายระดับสากลในการลดภาวะโลกร้อน

เปลี่ยนจากประเทศกำลังพัฒนา
นักวิทยาศาสตร์ได้รับความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาผ่านฐานข้อมูล เช่น EDGAR หรือฐานข้อมูลการปล่อยมลพิษเพื่อการวิจัยบรรยากาศโลกซึ่งพัฒนาโดยสหภาพยุโรป ฐานข้อมูลครอบคลุมกิจกรรมที่มนุษย์ปล่อยออกมาจากทุกประเทศ ตั้งแต่การผลิตพลังงานไปจนถึงของเสียจากหลุมฝังกลบ ตั้งแต่ปี 2513 จนถึงปัจจุบัน EDGAR ใช้วิธีการแบบครบวงจรในการคำนวณการปล่อยมลพิษสำหรับภาคเศรษฐกิจทั้งหมด โมนิกา คริปปา เจ้าหน้าที่ด้านวิทยาศาสตร์ของศูนย์วิจัยร่วมของคณะกรรมาธิการยุโรปกล่าว

Crippa และเพื่อนร่วมงานด้วยความช่วยเหลือจาก Tubiello ได้สร้างฐานข้อมูลร่วมของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับระบบอาหารที่เรียกว่า EDGAR-FOOD เมื่อใช้ฐานข้อมูลนั้น นักวิจัยมาถึงที่ประมาณหนึ่งในสามเหมือนกับกลุ่มของ Tubiello

การคำนวณของทีม Crippa ซึ่งรายงานในNature Foodในเดือนมีนาคม 2021 ได้แบ่งการปล่อยมลพิษของระบบอาหารออกเป็นสี่ประเภทกว้างๆ : ที่ดิน (รวมถึงเกษตรกรรมและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้อง) พลังงาน (ใช้สำหรับการผลิต การแปรรูป การบรรจุและการขนส่งสินค้า) อุตสาหกรรม (รวมถึง การผลิตสารเคมีที่ใช้ในการเกษตรและวัสดุที่ใช้บรรจุอาหาร) และของเสีย (จากอาหารที่ไม่ได้ใช้)

ภาคที่ดินเป็นผู้กระทำผิดที่ใหญ่ที่สุดในการปล่อยระบบอาหาร Crippa กล่าวซึ่งคิดเป็นประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของทั้งหมดทั่วโลก แต่ภาพดูแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ สหรัฐอเมริกาและประเทศพัฒนาแล้วอื่นๆ พึ่งพาเมกะฟาร์มแบบรวมศูนย์อย่างสูงสำหรับการผลิตอาหารส่วนใหญ่ ดังนั้นหมวดหมู่พลังงาน อุตสาหกรรม และของเสีย คิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยระบบอาหารของประเทศเหล่านี้

ในประเทศกำลังพัฒนา เกษตรกรรมและการใช้ที่ดินที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นปัจจัยสนับสนุนที่ยิ่งใหญ่กว่ามาก การปล่อยมลพิษในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่าในอดีตก็เพิ่มขึ้นเช่นกันในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากประเทศเหล่านี้ได้ลดพื้นที่ป่าเพื่อเปิดทางให้เกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรม และเริ่มกินเนื้อสัตว์มากขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ทำให้เกิดการปล่อยมลพิษที่ส่งผลกระทบต่อทั้งสี่ประเภท

ผลที่ตามมาก็คือ การเกษตรและการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ที่เกี่ยวข้องได้ผลักดันให้มีการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการปล่อยระบบอาหารในกลุ่มประเทศกำลังพัฒนาในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ในขณะที่การปล่อยมลพิษในประเทศที่พัฒนาแล้วยังไม่เพิ่มขึ้น

เมื่อเกษตรกรรมอุตสาหกรรมเติบโตขึ้น การปล่อยมลพิษก็เพิ่มขึ้น
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับอาหารของประเทศกำลังพัฒนาเพิ่มขึ้น เนื่องจากประเทศเหล่านี้ได้เปลี่ยนไปกินเนื้อสัตว์มากขึ้นและผลิตอาหารในฟาร์มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงนี้กำลังขับเคลื่อนการเพิ่มขึ้นของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารทั่วโลกโดยรวม ในประเทศที่พัฒนาแล้ว การปล่อยมลพิษค่อนข้างคงที่

ตัวอย่างเช่น การปล่อยอาหารของจีนเพิ่มขึ้นเกือบร้อยละ 50 จากปี 1990 ถึงปี 2018 ส่วนใหญ่เกิดจากการกินเนื้อสัตว์เพิ่มขึ้น ตามฐานข้อมูล EDGAR-FOOD ในปี 1980 คนจีนโดยเฉลี่ยกินเนื้อประมาณ 30 กรัมต่อวัน Tai กล่าว ในปี 2010 คนทั่วไปในจีนกินเนื้อเกือบห้าเท่าหรือน้อยกว่า 150 กรัมต่อวัน

เศรษฐกิจที่เปล่งออกมาด้านบน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Crippa กล่าวว่าเศรษฐกิจหกประเทศซึ่งเป็นประเทศที่ปล่อยอาหารอันดับต้น ๆ มีความรับผิดชอบมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยอาหารทั่วโลกทั้งหมด เศรษฐกิจเหล่านี้ตามลำดับคือ จีน บราซิล สหรัฐอเมริกา อินเดีย อินโดนีเซีย และสหภาพยุโรป ประชากรจำนวนมหาศาลของจีนและอินเดียช่วยผลักดันให้มีจำนวนมากขึ้น บราซิลและอินโดนีเซียติดอันดับเนื่องจากป่าฝนขนาดใหญ่ถูกตัดออกเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับทำการเกษตร เมื่อต้นไม้เหล่านั้นตกลงมาคาร์บอนจำนวนมหาศาลจะไหลเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ( SN: 7/3/21 & 7/17/21, p. 24 )

สหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปอยู่ในรายชื่อเนื่องจากการบริโภคเนื้อสัตว์จำนวนมาก ในสหรัฐอเมริกา เนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่นๆ มีส่วนทำให้เกิดการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารเป็นส่วนใหญ่ Richard Waite นักวิจัยจากโครงการอาหารของสถาบันทรัพยากรโลกในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว

ขยะยังเป็นปัญหาใหญ่ในสหรัฐอเมริกา: อาหารที่ผลิตได้มากกว่าหนึ่งในสามไม่เคยถูกกินจริง ๆตามรายงานปี 2564 จากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา เมื่ออาหารหมดไป ทรัพยากรที่ใช้ในการผลิต ขนส่ง และบรรจุหีบห่อก็จะสูญเปล่า นอกจากนี้ อาหารที่ไม่ได้กินจะเข้าไปในหลุมฝังกลบ ซึ่งผลิตก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ เมื่ออาหารสลายตัว

พายชิ้นใหญ่หกคำ
ระบบอาหารของโลกผลิตก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 17เมตริกตันในแต่ละปี โดยวัดเป็นตันของคาร์บอนไดออกไซด์ เทียบเท่า ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบก๊าซต่างๆ ได้ การปล่อยมลพิษจากจีน บราซิล สหรัฐอเมริกา อินเดีย อินโดนีเซีย และสหภาพยุโรป คิดเป็น 52% ของทั้งหมด

การบริโภคเนื้อสัตว์ทำให้เกิดการปล่อยมลพิษ
ผู้สนับสนุนด้านสภาพอากาศที่ต้องการลดการปล่อยอาหารมักจะมุ่งเน้นไปที่การบริโภคเนื้อสัตว์ เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากสัตว์ทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่าพืช การผลิตสัตว์ใช้ที่ดินมากกว่าการผลิตพืช และ “การผลิตเนื้อสัตว์ไม่มีประสิทธิภาพอย่างมาก” Tai กล่าว

“ถ้าเรากินธัญพืช 100 แคลอรี เช่น ข้าวโพดหรือถั่วเหลือง เราจะได้ 100 แคลอรี” เขาอธิบาย พลังงานทั้งหมดจากอาหารส่งตรงถึงผู้ที่รับประทาน แต่ถ้าธัญพืชมูลค่า 100 แคลอรีถูกป้อนให้กับวัวหรือหมูแทน เมื่อสัตว์ถูกฆ่าและแปรรูปเป็นอาหาร พลังงานเพียงหนึ่งในสิบของธัญพืช 100 แคลอรีจะตกเป็นของบุคคลที่กินสัตว์นั้น

การผลิตก๊าซมีเทนจาก “วัวในทุ่ง” เป็นอีกปัจจัยหนึ่งในการบริโภคเนื้อสัตว์: วัวจะปล่อยก๊าซนี้ผ่านทางมูลสัตว์ เรอ และท้องอืด มีเทนดักจับความร้อนต่อตันที่ปล่อยออกมามากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ Tubiello กล่าว ดังนั้นการปล่อยมลพิษจากฟาร์มปศุสัตว์สามารถมีผลกระทบเกินขนาด ( SN: 11/28/15, หน้า 22 ) การปล่อยก๊าซจากปศุสัตว์ เหล่านี้คิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลกตามรายงานขององค์การสหประชาชาติปี 2564

เปลี่ยนจากเนื้อสัตว์เป็นพืช
ผู้อยู่อาศัยในสหรัฐฯ ควรพิจารณาว่าพวกเขาจะเปลี่ยนไปใช้สิ่งที่ Brent Kim เรียกว่าอาหารแบบ “ปลูกพืชไปข้างหน้า” ได้อย่างไร “การมุ่งไปข้างหน้าไม่ได้หมายถึงวีแก้น มันหมายถึงการลดการบริโภคผลิตภัณฑ์จากสัตว์ และเพิ่มส่วนแบ่งของอาหารจากพืชที่อยู่ในจาน” คิม เจ้าหน้าที่โครงการที่ศูนย์จอห์นส์ ฮอปกิ้นส์ เพื่ออนาคตที่น่าอยู่กล่าว

Kim และเพื่อนร่วมงานประเมินการปล่อยอาหารตามกลุ่มอาหารและอาหารสำหรับ 140 ประเทศและดินแดน โดยใช้กรอบการสร้างแบบจำลองที่คล้ายคลึงกันกับ EDGAR-FOOD อย่างไรก็ตาม กรอบการทำงานนี้รวมเฉพาะการปล่อยการผลิตอาหาร (เช่น เกษตรกรรมและการใช้ที่ดิน) ไม่รวมการแปรรูป การขนส่ง และชิ้นส่วนอื่นๆ ของระบบอาหารที่รวมอยู่ใน EDGAR-FOOD

นักวิจัยรายงานในปี 2020 ว่าการผลิตอาหารสำหรับผู้อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกาโดยเฉลี่ยทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่า 2,000 กิโลกรัมต่อปี กลุ่มวัดการปล่อยก๊าซในแง่ของ “เทียบเท่า CO 2 ” ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบโดยตรงระหว่าง CO 2กับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ เช่น มีเทน

การผลิตอาหารเพิ่มขึ้นด้วยการตัดไม้ทำลายป่าและการรับประทานอาหารที่มีเนื้อสัตว์มาก
อาหารที่ผลิตขึ้นสำหรับอาหารของคนทั่วไปในประเทศที่พัฒนาแล้วส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่าอาหารที่ผลิตสำหรับอาหารทั่วไปในประเทศกำลังพัฒนา การปล่อยมลพิษจากการผลิตอาหารเหล่านี้แสดงถึงส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหาร แต่ไม่รวมถึงการแปรรูป การขนส่ง การค้าปลีกหรือของเสีย การตัดไม้ทำลายป่าเพื่อการผลิตอาหารทำให้เกิดการปล่อยมลพิษในออสเตรเลีย บราซิล อาร์เจนตินา และประเทศอื่นๆ ในอเมริกาใต้อีกหลายประเทศ

การงดเนื้อสัตว์หนึ่งวันต่อสัปดาห์จะทำให้ตัวเลขนั้นลดลงเหลือประมาณ 1,600 กิโลกรัมของคาร์บอนไดออกไซด์ เทียบเท่า ต่อปีต่อคน การทานวีแก้น — การทานอาหารที่ไม่มีเนื้อสัตว์ ผลิตภัณฑ์จากนม หรือผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่นๆ — ลดลง 87 เปอร์เซ็นต์ให้ต่ำกว่า 300 การกินเจ แม้ 2 ใน 3 ของวีแก้นจะช่วยลด CO 2 ได้มากถึง 740 กิโลกรัม เลยทีเดียว

แบบจำลองของ Kim Genting Club ยังเสนอทางเลือก “ห่วงโซ่อาหารต่ำ” ซึ่งทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเหลือประมาณ 300 กิโลกรัมเทียบเท่า CO 2ต่อปีต่อคน การรับประทานอาหารในห่วงโซ่อาหารในปริมาณน้อยเป็นการผสมผสานอาหารที่เน้นพืชเป็นหลักกับผลิตภัณฑ์จากสัตว์ที่มาจากแหล่งที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศมากกว่าซึ่งไม่รบกวนระบบนิเวศน์ ตัวอย่าง ได้แก่ แมลง ปลาขนาดเล็ก เช่น ปลาซาร์ดีน หอยนางรม และหอยอื่นๆ